| 【発明の名称】 |
打音検出による入力機能 |
| 【発明者】 |
【氏名】米野 邦夫
【氏名】降幡 武志
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| 【要約】 |
【課題】説明者が表示画面上の画像を直接指し示しながらコンピュータを容易に操作可能とする技術を提供する。
【解決手段】スイッチのオン／オフを表すスイッチデータを出力する入力装置は、ユーザによって発生される打音を検出する打音検出装置と、前記打音検出装置で検出された打音検出信号を、前記スイッチデータを表すスイッチ信号に変換する変換装置と、前記スイッチ信号を出力するスイッチデータ出力装置と、を備える。前記スイッチデータ出力装置は電波または赤外線による伝送装置を含むことが好ましい。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 表示画面上の座標位置をコンピュータに入力するためのポインティングデバイスであって、前記表示画面上の位置を指し示すために使用される指示手段によって指し示された前記表示画面上の指示位置を決定するとともに、前記指示位置を表す位置データを出力する位置決定装置と、マウスのスイッチボタンに相当する機能を有し、スイッチのオン／オフを表すスイッチデータを出力する入力装置と、前記位置データおよび前記スイッチデータを前記コンピュータの所定のインタフェースに供給するポインティングデータ出力装置と、を備え、前記入力装置は、ユーザが前記表示画面上を叩くことにより発生する打音を検出する打音検出装置と、前記打音検出装置で検出された打音検出信号を、前記スイッチデータを表すスイッチ信号に変換する変換装置と、前記スイッチ信号を前記ポインティングデータ出力装置に出力するスイッチデータ出力装置と、を備えるポインティングデバイス。
【請求項２】 請求項１記載のポインティングデバイスであって、前記スイッチデータ出力装置は電波による伝送装置を含む、ポインティングデバイス。
【請求項３】 請求項１記載のポインティングデバイスであって、前記スイッチデータ出力装置は赤外線による伝送装置を含む、ポインティングデバイス。
【請求項４】 請求項２または請求項３記載のポインティングデバイスであって、前記入力装置は、前記表示画面の無効画面領域上に設けられ、前記位置決定装置は、前記コンピュータにケーブルを介して接続される、ポインティングデバイス。
【請求項５】 請求項１記載のポインティングデバイスであって、前記変換装置は、前記打音検出信号を、前記打音の回数と間隔の少なくとも一方に応じて前記マウスのスイッチボタンの異なる操作を示すスイッチ信号にそれぞれ変換する、ポインティングデバイス。
【請求項６】 請求項５記載のポインティングデバイスであって、前記変換装置は、前記打音検出信号を、１回ないし３回の前記打音の回数に応じて、それぞれ前記マウスのスイッチボタンのクリック、ダブルクリック、ドラッグに対応するスイッチ信号に変換する、ポインティングデバイス。
【請求項７】 請求項６記載のポインティングデバイスであって、前記変換装置は、前記マウスのスイッチボタンのドラッグに対応するスイッチ信号が出力された後、新たに検出された打音に相当する打音検出信号を、前記ドラッグの解除を示すスイッチ信号に変換する、ポインティングデバイス。
【請求項８】 請求項１記載のポインティングデバイスであって、前記変換装置は、打音検出装置で第１の打音が検出されると、第２の打音が検出されるか否かに関わらず前記変換装置の出力をオン状態に保持し、第１の打音検出後の第１の所定の時間内に前記第２の打音が検出されなければ前記出力をオフ状態に変化させ、前記第１の所定の時間内に前記第２の打音が検出されれば前記出力をオン状態に保持し、前記第２の打音検出後の第２の所定の時間内に第３の打音が検出されなければ前記出力をオフ状態に変化させ、その後さらに所定の時間オン状態を保持した後再びオフ状態とし、前記第２の所定の時間内に第３の打音が検出されれば前記出力をオン状態に保持し、その後第４の打音が検出されれば前記出力をオフ状態に変化させる、ポインティングデバイス。
【請求項９】 請求項１記載のポインティングデバイスであって、前記変換装置は、前記打音検出信号を、第１の打音検出後の第３の所定の時間内に検出される打音の回数に応じて前記マウスのスイッチボタンの異なる操作を示すスイッチ信号にそれぞれ変換する、ポインティングデバイス。
【請求項１０】 請求項９記載のポインティングデバイスであって、前記変換装置は、前記打音検出信号を、前記第３の所定の時間内に検出される０回ないし３回の打音の回数に応じて、それぞれ前記マウスのスイッチボタンのクリック、ダブルクリック、エスケープ、ドラッグに対応するスイッチ信号に変換する、ポインティングデバイス。
【請求項１１】 請求項１０記載のポインティングデバイスであって、前記変換装置は、前記マウスのスイッチボタンのドラッグに対応するスイッチ信号が出力された後、新たに検出された打音に相当する打音検出信号を、前記ドラッグの解除を示すスイッチ信号に変換する、ポインティングデバイス。
【請求項１２】 請求項１記載のポインティングデバイスであって、前記位置決定手段は、前記表示画面の有効画面領域を撮像するための少なくとも１つの撮像装置を有し、前記撮像装置からの撮像画像に基づいて、前記指示位置を検出する、ポインティングデバイス。
【請求項１３】 スイッチのオン／オフを表すスイッチデータを出力する入力装置であって、ユーザによって発生される打音を検出する打音検出装置と、前記打音検出装置で検出された打音検出信号を、前記スイッチデータを表すスイッチ信号に変換する変換装置と、前記スイッチ信号を出力するスイッチデータ出力装置と、を備える入力装置。
【請求項１４】 請求項１３記載の入力装置であって、前記スイッチデータ出力装置は電波による伝送装置を含む、入力装置。
【請求項１５】 請求項１３記載の入力装置であって、前記スイッチデータ出力装置は赤外線による伝送装置を含む、入力装置。
【請求項１６】 請求項１３記載の入力装置であって、前記変換装置は、前記打音検出信号を、前記打音の回数と間隔の少なくとも一方に応じてマウスのスイッチボタンの異なる操作を示すスイッチ信号にそれぞれ変換する、入力装置。
【請求項１７】 請求項１６記載の入力装置であって、前記変換装置は、前記打音検出信号を、１回ないし３回の前記打音の回数に応じて、それぞれ前記マウスのスイッチボタンのクリック、ダブルクリック、ドラッグに対応するスイッチ信号に変換する、入力装置。
【請求項１８】 請求項１７記載の入力装置であって、前記変換装置は、前記マウスのスイッチボタンのドラッグに対応する信号が出力された後、新たに検出された打音に相当する打音検出信号を、前記ドラッグの解除を示すスイッチ信号に変換する、入力装置。
【請求項１９】 請求項１３記載の入力装置であって、前記変換装置は、打音検出装置で第１の打音が検出されると、第２の打音が検出されるか否かに関わらず前記変換装置の出力をオン状態に保持し、第１の打音検出後の第１の所定の時間内に前記第２の打音が検出されなければ前記出力をオフ状態に変化させ、前記第１の所定の時間内に前記第２の打音が検出されれば前記出力をオン状態に保持し、前記第２の打音検出後の第２の所定の時間内に第３の打音が検出されなければ前記出力をオフ状態に変化させ、その後さらに所定の時間オン状態を保持した後再びオフ状態とし、前記第２の所定の時間内に第３の打音が検出されれば前記出力をオン状態に保持し、その後第４の打音が検出されれば前記出力をオフ状態に変化させる、入力装置。
【請求項２０】 請求項１３記載の入力装置であって、前記変換装置は、前記打音検出信号を、第１の打音検出後の第３の所定の時間内に検出される打音の回数に応じて異なった操作を示すスイッチ信号にそれぞれ変換する、入力装置。
【請求項２１】 請求項２０記載の入力装置であって、前記変換装置は、前記打音検出信号を、前記第３の所定の時間内に検出される打音の回数に応じて前記マウスのスイッチボタンの異なる操作を示すスイッチ信号にそれぞれ変換する、入力装置。
【請求項２２】 請求項２１記載の入力装置であって、前記変換装置は、前記打音検出信号を、前記第３の所定の時間内に検出される０回ないし３回の打音の回数に応じて、それぞれ前記マウスのスイッチボタンのクリック、ダブルクリック、エスケープ、ドラッグに対応するスイッチ信号に変換する、入力装置。
【請求項２３】 請求項２２記載の入力装置であって、前記変換装置は、前記マウスのスイッチボタンのドラッグに対応するスイッチ信号が出力された後、新たに検出された打音に相当する打音検出信号を、前記ドラッグの解除を示すスイッチ信号に変換する、入力装置。
【請求項２４】 画像表示システムであって、画像供給装置と、前記画像供給装置から供給された画像情報の表す画像を表示する画像表示装置と、前記画像供給装置の動作を制御する入力装置と、を備え、前記入力装置は、請求項１３ないし請求項２３のいずれかに記載の入力装置であり、前記画像供給装置は、前記入力装置から供給される前記スイッチデータに応じて動作することを特徴とする画像表示システム。
【請求項２５】 画像表示システムであって、画像供給装置と、前記画像供給装置から供給された画像情報の表す画像を表示する画像表示装置と、前記画像表示装置の表示画面上の座標位置をコンピュータに入力するためのポインティングデバイスと、を備え、前記ポインティングデバイスは、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のポインティングデバイスであり、前記画像供給装置は、前記ポインティングデバイスから供給される前記位置データおよび前記スイッチデータに応じて動作することを特徴とする画像表示システム。
【請求項２６】 請求項２４または請求項２５記載の画像表示システムであって、前記画像供給装置は、前記入力装置から出力される前記スイッチデータを受信した後の第４の所定の時間内において、前記入力装置からの前記スイッチデータの出力を禁止する、画像表示システム。
【請求項２７】 請求項２４または請求項２５記載の画像表示システムであって、前記画像供給装置は、第１の打音検出後の第５の所定の時間内において、前記画像表示装置に表示される所定の画像の位置を固定する、画像表示システム。
【請求項２８】 請求項２４または請求項２５記載の画像表示システムであって、前記画像供給装置は、前記スイッチデータに応じて、前記画像表示装置に表示される画像の形態を変化させる、画像表示システム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】コンピュータなどの情報処理装置に用いられるポインティングデバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータから供給される画像を投写型表示装置（プロジェクタ）を用いて投写表示する際に、画面上に表示されるポインタやカーソルなどの制御は、通常、コンピュータに接続されたマウス等のポインティングデバイスやキーボードを利用して行われている。
【０００３】ところで、プロジェクタを利用してプレゼンテーションが行われる場合、プレゼンテーションの実行者（以下、「説明者」と呼ぶ。）は、画面上の画像を直接指し示しながら説明をする場合が多い。このため、コンピュータの操作は、説明者とは別の操作者によって行われるのが普通である。説明者は、次の操作を口頭で操作者に指示し、操作者は、これに従ってコンピュータの操作を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】単純な操作であればこのやり方で問題はないが、複雑な操作を行いたい場合には説明者と操作者の意思の疎通がうまく行かないことがある。このため、説明者自身が説明を行いながら、コンピュータを操作したいという要望があった。しかし、コンピュータと画面とが離れている場合には、画面上の画像を指し示して説明したり、コンピュータを操作したりすることが困難であった。
【０００５】この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、プロジェクタ等の表示装置を用いた場合に、説明者が表示画面上の画像を直接指し示しながらコンピュータを容易に操作可能とする技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上述の課題を解決するため、本発明のポインティングデバイスは、表示画面上の座標位置をコンピュータに入力するためのポインティングデバイスであって、前記表示画面上の位置を指し示すために使用される指示手段によって指し示された前記表示画面上の位置を決定するとともに、前記位置を表す位置データを出力する位置決定装置と、マウスのスイッチボタンに相当する機能を有し、スイッチのオン／オフを表すスイッチデータを出力する入力装置と、前記位置データおよび前記スイッチデータを前記コンピュータの所定のインタフェースに供給するポインティングデータ出力装置と、を備え、前記入力装置は、ユーザが前記表示画面上を叩くことにより発生する打音を検出する打音検出装置と、前記打音検出装置で検出された打音検出信号を、前記スイッチデータを表すスイッチ信号に変換する変換装置と、前記スイッチ信号を前記ポインティングデータ出力装置に出力するスイッチデータ出力装置と、を備えることを特徴とする。
【０００７】本発明のポインティングデバイスは、ユーザが表示画面上をポインティング手段で叩くことにより発生する打音を検出して、マウスのスイッチボタンのオン／オフに対応するスイッチデータをコンピュータに出力することができるので、ユーザが投写表示された画面上の説明の対象となる画像を直接指し示しながらコンピュータを容易に操作可能とすることができる。
【０００８】なお、指示手段には指し棒等の指示具だけでなく、説明者自身の手や指も含まれ、画面上の指し示したい位置を指示可能な手段であればなんでもよい。また、コンピュータの所定のインタフェースとしては、ポインティングデバイスが接続可能な一般的なインタフェース、例えば、マウス・インタフェースやＲＳ−２３２Ｃ・インタフェース、ＵＳＢ・インタフェース等が含まれる。
【０００９】ここで、前記スイッチデータ出力装置は電波による伝送装置を含むようにしてもよい。また、前記スイッチデータ出力装置は赤外線による伝送装置を含むようにしてもよい。
【００１０】上記構成によれば、入力装置から出力されるスイッチデータをポインティングデバイスのポインティングデータ出力装置に無線で伝送することができる。これにより、入力装置とポインティングデータ出力装置との間の配線を省略することができ、配線の煩雑さやケーブルが説明者の足に絡まることを避けることや、装置の省スペース化を図ることができる。
【００１１】また、前記入力装置は、前記表示画面の無効画面領域上に設けられ、前記位置決定装置は、前記コンピュータにケーブルを介して接続されるようにすることができる。
【００１２】ここで、上記ポインティングデバイスにおいて、前記変換装置は、前記打音検出信号を、前記打音の回数と間隔の少なくとも一方に応じて前記マウスのスイッチボタンの異なる操作を示すスイッチ信号にそれぞれ変換することが好まく、前記打音検出信号を、１回ないし３回の前記打音の回数の違いに相当する違いに対応させて、それぞれ前記マウスのスイッチボタンのクリック、ダブルクリック、ドラッグに対応するスイッチ信号に変換するようにしてもよい。そして、前記マウスのスイッチボタンのドラッグに対応する信号が出力された後、新たに検出された打音に相当する打音検出信号を、前記ドラッグの解除を示すスイッチ信号に変換することも好ましい。
【００１３】上記変換装置によれば、入力装置の機能をマウスのスイッチボタンの機能に対応させることができる。
【００１４】また、前記変換装置は、打音検出装置で第１の打音が検出されると、第２の打音が検出されるか否かに関わらず前記変換装置の出力をオン状態に保持し、第１の打音検出後の第１の所定の時間内に前記第２の打音が検出されなければ前記出力をオフ状態に変化させ、前記第１の所定の時間内に前記第２の打音が検出されれば前記出力をオン状態に保持し、前記第２の打音検出後の第２の所定の時間内に第３の打音が検出されなければ前記出力をオフ状態に変化させ、その後さらに所定の時間オン状態を保持した後再びオフ状態とし、前記第２の所定の時間内に第３の打音が検出されれば前記出力をオン状態に保持し、その後第４の打音が検出されれば前記出力をオフ状態に変化させることが好ましい。
【００１５】上記変換装置によれば、マウスのスイッチボタンによるクリック、ダブルクリック、ドラッグおよびドラッグの解除の機能を入力装置によって容易に実現することができる。また、上記変換装置によれば、第１の打音が検出されると変換装置の出力をオン状態とするので、第３の打音が検出される可能性がある時間まで待ってから出力をオン状態とする場合に比べて、応答時間を速くすることができる。
【００１６】なお「出力がオン状態」とは、正論理の場合には出力がハイレベルである状態、負論理の場合には出力がロウレベルである状態をいい、「出力がオフ状態」とは、正論理の場合には出力がロウレベルである状態、負論理の場合には出力がハイレベルである状態をいう。
【００１７】また、前記変換装置は、前記打音検出信号を、第１の打音検出後の第３の所定の時間内に検出される打音の回数に応じて前記マウスのスイッチボタンの異なる操作を示すスイッチ信号にそれぞれ変換するようにしてもよく、前記打音検出信号を、前記第３の所定の時間内に検出される０回ないし３回の打音の回数に応じて、それぞれ前記マウスボタンのスイッチボタンのクリック、ダブルクリック、ドラッグに対応するスイッチ信号に変換するようにしてもよい。そして、前記マウスのスイッチボタンのドラッグに対応するスイッチ信号が出力された後、新たに検出された打音に相当する打音検出信号を、前記ドラッグの解除を示すスイッチ信号に変換するようにしてもよい。
【００１８】上記変換装置によっても、入力装置の機能をマウスのスイッチボタンの機能に対応させることができる。
【００１９】なお、上記ポインティングデバイスにおいて、前記位置決定手段は、前記表示画面の有効画面領域を撮像するための少なくとも１つの撮像装置を有し、前記撮像装置からの撮像画像に基づいて、前記指示位置を検出することが好ましい。
【００２０】上記位置決定手段によれば、表示画面上の指示位置を少なくとも２次元的に、かつ、高速に検出可能である。
【００２１】また、本発明の入力装置は、スイッチのオン／オフを表すスイッチデータを出力する入力装置であって、ユーザによって発生される打音を検出する打音検出装置と、前記打音検出装置で検出された打音検出信号を、前記スイッチデータを表すスイッチ信号に変換する変換装置と、前記スイッチ信号を出力するスイッチデータ出力装置と、を備えることを特徴とする。
【００２２】本発明の入力装置によれば、ユーザによって発生される打音を検出して、スイッチデータを出力することができるので、この入力装置が接続される種々の装置を容易に制御することができる。また、この入力装置を、上記発明のポインティングデバイスに適用することにより、上記ポインティングデバイスと同様の作用・効果を得ることができる。
【００２３】また、本発明の第１の画像表示システムは、画像供給装置と、前記画像供給装置から供給された画像情報の表す画像を表示する画像表示装置と、前記画像供給装置の動作を制御する入力装置と、を備え、前記入力装置は、上記発明の入力装置であり、前記画像供給装置は、前記入力装置から供給される前記スイッチデータに応じて動作することを特徴とする。
【００２４】この画像表示システムは、上記発明の入力装置を備えているので、ユーザが発生打音の検出結果に応じて、画像供給装置の動作を容易に制御することが可能である。
【００２５】また、本発明の第２の画像表示システムは、画像供給装置と、前記画像供給装置から供給された画像情報の表す画像を表示する画像表示装置と、前記画像表示装置の表示画面上の座標位置をコンピュータに入力するためのポインティングデバイスと、を備え、前記ポインティングデバイスは、上記発明のポインティングデバイスであり、前記画像供給装置は、前記ポインティングデバイスから供給される前記位置データおよび前記スイッチデータに応じて動作することを特徴とする。
【００２６】この画像表示システムは、上記発明のポインティングデバイスを備えているので、ユーザによって発生された打音の検出結果に応じて、画像供給装置の動作を容易に制御することが可能である。
【００２７】上記第１または第２の画像表示システムにおいて、前記画像供給装置は、前記入力装置から出力される前記スイッチデータを受信した後の第４の所定の時間内において、前記入力装置からの前記スイッチデータの出力を禁止することが好ましい。
【００２８】これにより、入力装置から出力されるスイッチデータを受信した後の第４の所定の時間内において、ユーザによって発生される打音以外の音によって誤動作することを抑制することができる。
【００２９】また、上記第１または第２の画像表示システムにおいて、前記画像供給装置は、第１の打音検出後の第５の所定の時間内において、前記画像表示装置に表示される所定の画像の位置を固定することが好ましい。
【００３０】こうすれば、例えば、プロジェクタによって画像が表示されるスクリーン上をユーザが叩いて打音を発生させるような場合に、スクリーンが振動して、ユーザの指示位置がずれるのを防止することができる。また、打音の回数に応じたスイッチデータを出力する場合に、打音が検出される度に、指示位置が変化して、実際の指示位置が特定できないことを防止することができる。
【００３１】また、上記第１または第２の画像表示システムにおいて、前記画像供給装置は、前記スイッチデータに応じて、前記画像表示装置に表示される画像の形態を変化させる、画像表示システム。
【００３２】こうすれば、入力装置によって制御される画像供給装置の状態をユーザが視覚的に容易に判断することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００３４】Ａ．第１実施例：図１は、本発明の第１実施例としてのポインティングデバイスを備えたコンピュータシステムの構成を示す説明図である。このコンピュータシステムは、画像供給装置としてのコンピュータ１０と、表示装置としてのプロジェクタ２０と、ポインティングデバイス３０とを備えており、本発明の画像表示システムに相当する。プロジェクタ２０の画像入力端子は、コンピュータ１０の画像出力端子にビデオケーブルを介して接続されている。プロジェクタ２０は、コンピュータ１０から供給される画像をスクリーンＳＣ上に投写表示する。
【００３５】ポインティングデバイス３０は、ポインティングデバイス操作装置４０と、打音処理装置５０とを備えている。ポインティングデバイス操作装置４０が本発明の位置決定装置およびポインティングデータ出力装置に相当し、打音処理装置５０が本発明の入力装置に相当する。打音処理装置５０は、投写スクリーンＳＣ面上に設置されている。打音処理装置５０は、後述するように、説明者が投写スクリーンＳＣ上を指し棒や自身の手指など（以下、「指し棒等」と呼ぶ。）で叩いたときに発生する打音に応じて、マウスのスイッチボタンによって生成される信号と等価なスイッチ信号を出力する。スイッチ信号は、送信アンテナ５９０を介してポインティングデバイス操作装置４０に送信される。なお、スクリーンＳＣ上を叩く場合の自身の手指には、スクリーンＳＣ上の指し示したい位置を指し示している手指だけでなく、それとは反対の手指も含まれる。また、指し棒を持っている手指とは反対の手指も含まれる。
【００３６】ポインティングデバイス操作装置４０は、受信アンテナ４３０を介してスイッチ信号を受信する。また、撮像カメラ４１０でスクリーンＳＣ上の表示画面を撮像した画像から、説明者が指し棒等で指し示している位置Ｐの表示画面上における位置（座標位置）を求める。
【００３７】ポインティングデバイス操作装置４０は、コンピュータ１０のマウス・インタフェース端子（マウス・ポート）に信号ケーブルを介して接続されており、指示位置Ｐの位置データを表す位置信号および入力装置からのスイッチ信号をコンピュータ１０に入力する。コンピュータ１０は、位置信号の表す位置データに対応する表示画面上の位置にマウス・ポインタやマウス・カーソルを表示させる。また、スイッチ信号の表すスイッチデータに対応する命令を実行する。なお、ポインティングデバイス操作装置４０および打音処理装置５０の構成および動作については、以下で詳述する。
【００３８】Ａ１．ポインティングデバイス操作装置４０の構成および動作：図２は、ポインティングデバイス操作装置４０の機能的な概略構成を示すブロック図である。ポインティングデバイス操作装置４０は、撮像カメラ４１０と、座標検出回路４２０と、受信アンテナ４３０と、受信機４４０と、インタフェース回路４５０とを備えている。座標検出回路４２０は、撮像カメラ４１０によって撮像されたスクリーンＳＣ上の画像から、説明者が指し示している位置Ｐの表示画面上の位置（座標位置）を検出する。従って、ポインティングデバイス操作装置４０の撮像カメラ４１０は、スクリーンＳＣ上に表示された画像全体を撮像可能な位置に対向配置されることが好ましい。例えば、図１に示すように、プロジェクタ２０の上面に、撮像カメラ４１０がスクリーンＳＣの方向を向くように設置されることが好ましい。なお、座標検出回路４２０における指示位置Ｐの検出は、一般的な種々の先端画像抽出処理、例えば、差分抽出法により実現可能であるので、ここでは説明を省略する。また、複数台の撮像カメラを２台用いて３次元的な位置を求めることもできる。
【００３９】受信機４４０は、打音処理装置５０から送信されたスイッチ信号ＳＳを受信アンテナ４３０を介して受信して、インタフェース回路４５０に出力する。なお、打音処理装置５０から送信されるスイッチ信号は、無線送信のために変調されているので、受信機４４０には図示しない復調器が含まれている。なお、受信アンテナ４３０は、図１に示すようにポインティングデバイス操作装置４０の筐体外部に設けられていても良いし、筐体内部に内蔵されていても良い。
【００４０】インタフェース回路４５０は、座標検出回路４２０からの位置信号ＰＳおよび受信機４４０からのスイッチ信号ＳＳをコンピュータ１０のインタフェース仕様に対応させて出力する。
【００４１】以上の説明からわかるように、撮像カメラ４１０および座標検出回路４２０が本発明の位置決定装置に相当し、受信アンテナ４３０と受信機４４０とインタフェース回路４５０とがポインティングデータ出力装置に相当する。
【００４２】Ａ２．打音処理装置５０の構成および動作：図３は、打音処理装置５０の概略形状およびスクリーンＳＣ上の設置状態を示す説明図である。図３（Ａ）は打音処理装置５０の概略斜視図を示し、図３（Ｂ）は、スクリーンＳＣ上に打音処理装置５０を設置した状態を示す概略平面図を示している。図３（Ａ）に示すように、打音処理装置５０のスクリーンＳＣに向けられる側の側面５１には、打音処理装置５０をスクリーンＳＣ上に固定するための２つの吸盤５３が設けられている。また、図３（Ｂ）に示すように、側面５１の中心部に設けられた溝５４（破線で示された領域）には、マイク５１０が挿入されている。溝５４の底部と、マイク５１０との間には、バネ５５が設けられている。これにより、打音処理装置５０をスクリーンＳＣ上に設置すると、マイク５１０がスクリーンＳＣ上に密着される。打音処理装置５０の上面５２には、送信アンテナ５９０が設けられている。なお、送信アンテナ５９０は筐体内部に内蔵されていても良い。
【００４３】図４は、打音処理装置５０の機能的な概略構成を示すブロック図である。打音処理装置５０は、マイク５１０と、増幅器５２０と、フィルタ５３０と、２値化回路５４０と、バッファ５５０と、制御回路５６０と、変調器５７０と、送信器５８０と、送信アンテナ５９０とを備えている。マイク５１０で検出された音は電気信号として出力され、増幅器５２０で増幅された後、フィルタ５３０で雑音除去が施されて、２値化回路５４０に入力される。２値化回路５４０は、打音の検出・非検出に対応させた２値の打音検出信号ＨＳ（例えば、正論理の場合は打音検出：ハイレベル（Ｈ）で打音非検出：ロウレベル（Ｌ）、負論理の場合は打音検出：ロウレベル（Ｌ）で打音非検出：ハイレベル（Ｈ））を、バッファ５５０を介して制御回路５６０に出力する。制御回路５６０は、打音検出信号ＨＳに応じたスイッチ信号ＳＳを出力する。
【００４４】図５は、制御回路５６０において生成されるスイッチ信号ＳＳについて示すタイミングチャートである。図５（Ａ）は、クリックに対応するスイッチ信号ＳＳを示し、図５（Ｂ）はダブルクリック、図５（Ｃ）はドラッグの開始と解除に対応するスイッチ信号ＳＳをそれぞれ示している。
【００４５】第１の打音が検出されると、図５（Ａ）に示すように、打音検出信号ＨＳとして第１のパルスＰ１が発生する。このとき、スイッチ信号ＳＳを、第１のパルスＰ１の立ち上がりのタイミングＴ１に同期してＬからＨに変化させてＨのまま維持させる。そして、タイミングＴ１から第１の所定の時間ｔ１が経過するまでの間に、打音検出信号ＨＳ中に、第２の打音に対応する第２のパルスＰ２が発生しなければ、スイッチ信号ＳＳをＨからＬに変化させてＬに維持させる。これにより、スイッチ信号ＳＳ中に１つのパルスを発生させることができる。そして、第１の所定の時間ｔ１を調整すれば、１回の打音検出をマウスのスイッチボタンによるクリックに対応させることができる。
【００４６】一方、第１の所定の時間ｔ１以内に第２の打音に対応する第２のパルスＰ２が発生した場合には、図５（Ｂ）に示すように、スイッチ信号ＳＳをそのままＨに維持させる。そして、第２のパルスＰ２の立ち上がりタイミングＴ２から第２の所定の時間ｔ２が経過するまでの間に、第３の打音に対応する第３のパルスＰ３が打音検出信号ＨＳ中に発生しなければ、スイッチ信号ＳＳをＨからＬに変化させる。そして、第３の所定の時間ｔ３だけＬを維持させた後、再びＨに変化させる。さらに、第４の所定の時間ｔ４だけＨを維持させた後、再びＬに戻す。これにより、スイッチ信号ＳＳ中に２つのパルスを発生させることができる。そして、所定の時間ｔ２，ｔ３，ｔ４を調整すれば、第１の所定の時間ｔ１以内に発生した２回の打音をマウスのスイッチボタンによるダブルクリックに対応させることができる。
【００４７】また、第２の所定の時間ｔ２以内に第３の打音に対応する第３のパルスＰ３が発生した場合には、図５（Ｃ）に示すように、スイッチ信号ＳＳをそのままＨに維持させる。これにより、所定の時間以内（２回の打音の発生時間（最大ｔ１）＋ｔ２）以内に発生した３回の打音検出をマウスのスイッチボタンによるドラッグに対応させることができる。
【００４８】さらに、第３の打音に対応する第３のパルスＰ３が発生した後で、第４の打音に対応する第４のパルスＰ４が打音検出信号ＨＳ中に発生した場合には、スイッチ信号ＳＳをＨからＬに戻す。これにより、３回の打音検出後の１回の打音、すなわち、４回目の打音をマウスのスイッチボタンによるドラッグの解除に対応させることができる。
【００４９】ここで、例えば、ダブルクリックに対応する２回の打音が検出される場合に、１回目と２回目で説明者が指し示しているスクリーンＳＣの位置がずれる場合がある。例えば、スクリーンＳＣ上を指し示している指し棒や自身の手指でスクリーンＳＣを叩く場合は、その位置がずれる可能性が大きい。このような場合、次のように処理すればよい。例えば、一定範囲以内のずれ量であればダブルクリックと判断するようにすればよい。あるいは、選択されるアイコンの領域内のずれならばダブルクリックであると判断してもよい。このようにしてダブルクリックと判断された場合、１回目または２回目の打音検出時の位置を指示位置とすればよい。あるいは、１回目と２回目の打音検出時の位置の平均位置を指示位置としてもよい。なお、以上のような判断は、ポインティングデバイス操作装置４０のインタフェース回路４５０で実行するようにすればよい。あるいは、コンピュータ１０で実行するようにすればよい。
【００５０】ドラッグに対応する３回の打音が検出される場合も、２回の打音検出時と同様に、一定範囲内のずれ量であればドラッグの開始と判断すればよい。そして、１回目ないし３回目のいずれかの打音検出時の位置を指示位置と判断すればよい。あるいは、３回の平均位置を指示位置としてもよい。
【００５１】なお、上記説明は、便宜上各信号を正論理で示しているがこれに限定されるものではなく、負論理であっても良い。
【００５２】図４の制御回路５６０で生成されたスイッチ信号ＳＳは、ポインティングデバイス操作装置４０と打音処理装置５０との間の通信仕様に対応するデータとして変調器５７０に入力されて変調され、送信器５８０によって送信アンテナ５９０を介して送信される。送信されたスイッチ信号ＳＳは、上述したように図２の受信アンテナ４３０を介して受信機４４０で受信される。
【００５３】以上の説明からわかるように、マイク５１０と、増幅器５２０と、フィルタ５３０と、２値化回路５４０と、バッファ５５０とが、本発明の打音検出装置に相当し、制御回路５６０が変換装置に相当する。また、変調器５７０と送信器５８０と送信アンテナ５９０とがスイッチデータ出力装置に相当する。
【００５４】本実施例のポインティングデバイス３０は、以上説明したように、説明者が指し棒等で直接指し示した表示画面上の位置Ｐを示す位置データを求めてコンピュータ１０に入力することができる。また、説明者がスクリーンＳＣ上を叩いたときに発生する打音の回数に応じて、マウスにおけるスイッチボタンの機能であるクリック，ダブルクリック，ドラッグに対応するスイッチデータをコンピュータ１０に入力することができる。これにより、説明者は、スクリーンＳＣ上を指し示して説明しながら、コンピュータ１０を容易に操作することが可能である。
【００５５】なお、本実施例では、打音の回数をスイッチボタンのクリック，ダブルクリック，ドラッグに対応させた場合を示しているがこれに限定されるものではなく、打音間隔の違いを利用するものであってもよい。すなわち、説明者が表示された画面上を叩いたときに発生する種々の打音の違いをスイッチボタンのクリック，ダブルクリック，ドラッグに対応させることが可能である。
【００５６】また、本実施例では、打音処理装置５０の制御回路５６０から出力されるスイッチ信号ＳＳをポインティングデバイス操作装置４０に送信する場合を例に説明しているが、制御回路５６０への入力信号である打音検出信号ＨＳをポインティングデバイス操作装置４０に送信するようにしてもよい。この場合、制御回路５６０は、ポインティングデバイス操作装置４０の受信機４４０とインタフェース回路４５０との間に設けられる。
【００５７】Ｂ．第２実施例：図６は、本発明の第２実施例としてのポインティングデバイスを備えたコンピュータシステムの構成を示す説明図である。第２実施例のコンピュータシステムは、図１に示す第１実施例のコンピュータシステムのうちポインティングデバイス３０の構成を変更したものであり、他の構成は同じであるので説明を省略する。
【００５８】ポインティングデバイス３０Ａは、ポインティングデバイス操作装置４０Ａと、打音処理装置５０Ａとを備えている。図７は、ポインティングデバイス操作装置４０Ａの機能的な概略構成を示すブロック図である。図８は、打音処理装置５０Ａの機能的な概略構成を示すブロック図である。ポインティングデバイス操作装置４０Ａは、図２に示す受信アンテナ４３０および受信機４４０を、受光器４３０Ａおよび増幅器４４０Ａに置き換えた点を除いて第１実施例のポインティングデバイス操作装置４０と同じである。また、打音処理装置５０Ａは、図４に示す変調器５７０と送信器５８０と送信アンテナ５９０を、増幅器５７０Ａと発光器５９０Ａに置き換えた点を除いて第１実施例の打音処理装置５０と同じである。
【００５９】図８の制御回路５６０から出力されるスイッチ信号ＳＳは増幅器５７０Ａで増幅されて、発光器５９０Ａに入力される。スイッチ信号ＳＳは、発光器５９０Ａの赤外線発光ダイオード５９２によって、スイッチ信号ＳＳの信号レベルに応じた光の点滅信号に変換される。発光器５９０Ａからの発光信号は、図７のポインティングデバイス操作装置４０Ａに備えられた受光器４３０Ａの赤外線フォトダイオード４３２によって受光され、電気信号に変換される。変換された電気信号は、増幅器４４０Ａにおいて増幅されスイッチ信号ＳＳとしてインタフェース回路４５０に出力される。なお、赤外線フォトダイオード４３２および赤外線発光ダイオード５９２は、赤外線フォトダイオード４３２における受光効率を良くするために、互いに向かいあうように配置されることが好ましい。例えば、図６に示すように、ポインティングデバイス操作装置４０Ａおよび打音処理装置５０Ａの互いに向かいあう側面に設けられることが好ましい。
【００６０】本実施例のポインティングデバイス３０Ａを用いても、説明者がスクリーンＳＣを叩いたときに発生する打音の回数に応じて、マウスにおけるスイッチボタンの機能であるクリック，ダブルクリック，ドラッグに対応するスイッチデータをコンピュータ１０に入力することができる。これにより、説明者は、スクリーンＳＣ上を指し示して説明しながら、コンピュータ１０を容易に操作することが可能である。
【００６１】なお、本実施例においても第１実施例と同様に、打音処理装置５０Ａの制御回路５６０に入力される打音検出信号ＨＳをポインティングデバイス操作装置４０Ａに送信するようにしてもよい。この場合には、制御回路５６０は、ポインティングデバイス操作装置４０Ａの増幅器４４０Ａとインタフェース回路４５０との間に設けられる。
【００６２】Ｃ．他の入力装置：上記第１実施例のポインティングデバイス３０を構成するポインティングデバイス操作装置４０は、本発明の入力装置としての打音処理装置５０だけでなく、別の入力装置と組み合わせて他のポインティングデバイスを容易に構成することができる。図９は、別の入力装置を示す説明図である。図９（Ａ）は、把持部６１０と指示部６２０とで構成された指し棒５０Ｂを示している。把持部６１０には、スイッチボタン６３２が設けられている。図９（Ｂ）は、入力装置としての指し棒５０Ｂの機能的な概略構成を示すブロック図である。説明者が指し棒５０Ｂを用いてスクリーンＳＣ上に表示された画面を指し示しながら、スイッチボタン６３２をオン／オフさせると、これに応じたスイッチ信号ＳＳがスイッチ部６３０から出力される。出力されたスイッチ信号ＳＳは、変調器５７０および送信器５８０を介して送信アンテナ５９０から送信される。これにより、ポインティングデバイス操作装置４０にスイッチ信号ＳＳを送信することができる。
【００６３】また、図９（Ｃ）に示すように、入力装置５０Ｃとして、内蔵の送信アンテナ５９０とスイッチ部６３０のみを有する構成とすることもできる。この場合には、説明者はこの入力装置５０Ｃを手に握り、指し棒や自分の手でスクリーンＳＣ上に表示された画面を指し示しながら、スイッチボタン６３２をオン／オフさせることにより、スイッチ信号ＳＳをポインティングデバイス操作装置４０に送信することができる。
【００６４】なお、図９は、第１実施例のポインティングデバイス操作装置４０に対応する別の入力装置の構成を示したが、第２実施例のポインティングデバイス操作装置４０Ａに対応する別の入力装置も考えられる。例えば、図９（Ｂ）の変調器５７０と送信器５８０と送信アンテナ５９０とを、図８の増幅器５７０Ａと発光器５９０Ａとに置き換えて、図９（Ａ）の指示部６２０の先端部に発光器５９０Ａの赤外線発光ダイオード５９２を設けるようにしてもよい。
【００６５】Ｄ．第３実施例：図１０は、本発明の第３実施例としてのポインティングデバイスを備えたコンピュータシステムの構成を示す説明図である。第３実施例のコンピュータシステムも、図１に示す第１実施例のコンピュータシステムのポインティングデバイス３０の構成を変更したものであり、他の構成は同じであるので説明を省略する。
【００６６】ポインティングデバイス３０Ｄは、ポインティングデバイス操作装置４０Ｄと、打音処理装置５０Ｄとを備えている。図１１は、ポインティングデバイス操作装置４０Ｄの機能的な構成を示すブロック図である。図１２は、打音処理装置５０Ｄの機能的な構成を示すブロック図である。ポインティングデバイス操作装置４０Ｄは、図２に示す受信機４４０を送／受信機４４０Ｄおよび変／復調器４４５に置き換えて、打音処理装置５０Ｄと双方向通信可能な構成としている点が異なっている。また、打音処理装置５０Ｄも、同様に、図４に示す変調器５７０及び送信機５８０を変／復調器５７０Ｄ及び送／受信器５８０Ｄに置き換えて、ポインティングデバイス操作装置４０Ｄと双方向通信可能な構成としている点と、制御回路５６０を制御回路５６０Ｄに置き換えた構成としている点が異なっている。
【００６７】打音処理装置５０Ｄとポインティングデバイス操作装置４０Ｄとの間の双方向通信は、コンピュータ１０からポインティングデバイス操作装置４０Ｄのインタフェース４５０を介して供給される送信／受信の制御データによって実行される。なお、双方向通信としては、半二重通信や全二重通信等の一般的な種々の双方向通信方法により実現可能であるので、ここではその説明を省略する。
【００６８】図１３ないし図１７は、制御回路５６０Ｄで生成されるスイッチ信号について示すタイミングチャートである。図１３はマウスの左側ボタンのクリックに対応するスイッチ信号ＳＳ１を示し、図１４は、マウスの左側ボタンのダブルクリックに対応するスイッチ信号ＳＳ１を示している。図１５は、マウスの右側ボタンのクリック、すなわち、エスケープに対応するスイッチ信号ＳＳ２を示している。図１６はマウスの左側ボタンのドラッグに対応するスイッチ信号ＳＳ１を示している。図１７は、打音検出時における表示画面上の指示位置を固定するためのホールド信号ＨＬＤを示している。
【００６９】第１の打音が検出されると、図１３（ａ）に示すように、打音検出信号ＨＳとして第１のパルスＰ１が発生する。このとき、第１のパルスＰ１の発生に同期して、図１３（ｂ）に示すように、状態判定信号ＭＳＫとして、パルス幅（時間）ｔ５の状態判定パルスが発生する。以下では、この時間ｔ５を「状態判定時間」と呼ぶ。この状態判定時間ｔ５内で、打音が検出されない場合には、図１３（ｃ）に示すように、マウスの左側ボタンに対応する第１のスイッチ信号ＳＳ１として、１つのパルスが出力される。これにより、１回の打音検出をマウスの左側スイッチボタンによるクリックに対応させることができる。
【００７０】そして、状態判定時間ｔ５内で、図１４（ａ）に示すように、打音検出信号ＨＳとして第２のパルスＰ２が発生する場合には、図１４（ｃ）に示すように、マウスの左側ボタンに対応する第１のスイッチ信号ＳＳ１として、２つのパルスが出力される。これにより、２回の打音検出をマウスの左側スイッチボタンによるダブルクリックに対応させることができる。
【００７１】さらに、状態判定時間ｔ５内で、図１５（ａ）に示すように、打音検出信号ＨＳとして第３のパルスＰ３が発生する場合には、図１５（ｃ）に示すように、マウスの右側ボタンに対応する第２のスイッチ信号ＳＳ２として、１つのパルスが出力される。これにより、３回の打音検出をマウスの右側スイッチボタンによるクリック、すなわち、エスケープに対応させることができる。
【００７２】また、状態判定時間ｔ５内で、図１６（ａ）に示すように、打音検出信号ＨＳとして第４のパルスＰ４が発生する場合には、図１６（ｃ）に示すように、マウスの左側ボタンに対応する第１のスイッチ信号ＳＳ１として、ＬレベルからＨレベルに変化してＨレベルを維持する信号が出力される。これにより、４回の打音検出をマウスの右側スイッチボタンによるドラッグに対応させることができる。
【００７３】なお、ドラッグは、ドラッグに対応する４回の打音が検出された後、再び、図１３のクリックに相当する１回の打音の検出により解除される。
【００７４】また、図１７（ｅ）に示すように、第１のパルスＰ１の発生に同期して、ホールド信号ＨＬＤとして、パルス幅（時間）ｔ７のパルスが発生する。以下では、この時間ｔ７を「状態固定時間」と呼ぶ。この状態固定時間ｔ７は、第１のパルスＰ１発生時から、第１、第２のスイッチ信号ＳＳ１，ＳＳ２に発生するパルスの終了後の一定の時間ｔ６が経過するまでの時間に設定されている。以下では、この時間ｔ６を「禁止時間」と呼ぶ。
【００７５】状態固定時間ｔ７内では、コンピュータ１０で利用される指示位置が固定される。この固定方法としては、ポインティングデバイス操作装置４０Ｄの座標検出回路４２０（図１１）の動作を停止する方法や、インタフェース４５０からコンピュータ１０への位置データの出力を固定する方法、あるいは、コンピュータ１０において位置データの入力を固定する方法等が考えられる。なお、コンピュータ１０において位置データの入力を固定する場合には、ホールド信号ＨＬＤの情報をコンピュータ１０に送信する必要がある。
【００７６】以上のように、ホールド信号ＨＬＤを利用して、打音検出時のコンピュータ１０で利用される表示画面上の指示位置を固定すれば、第１実施例でも説明したように、スクリーンＳＣ上を複数回叩いている間に、説明者が指し示しているスクリーンＳＣ上の位置がずれて、指示位置が変化してしまうことに対応することができる。
【００７７】また、禁止期間ｔ６内では、コンピュータ１０からポインティングデバイス操作装置４０Ｄを介して打音処理装置５０Ｄに対して、打音処理装置５０Ｄからポインティングデバイス操作装置４０Ｄへのデータの送信の禁止が指示される。これは、コンピュータ１０からポインティングデバイス操作装置４０Ｄのインタフェース４５０を介して、打音処理装置５０Ｄの制御回路５６０Ｄに送信許可／禁止のデータが送信されて行われる。実際の送信停止は、制御回路５６０Ｄからの出力を停止するか、あるいは、送／受信機５８０Ｄの出力を停止することにより行われる。
【００７８】以上のように、第１、第２のスイッチ信号ＳＳ１，ＳＳ２に発生するパルスの終了後の一定時間（禁止時間）ｔ６内において、打音処理装置５０Ｄからポインティングデバイス操作装置４０Ｄを介してコンピュータ１０へのデータの送信を禁止することにより、この禁止時間内において発生するノイズによる誤動作を抑制することができる。
【００７９】なお、ポインティングデバイス操作装置４０Ｄと打音処理装置５０Ｄとは、上述したように双方向通信可能に構成されているので、以上の各時間ｔ５、ｔ６、ｔ７を、コンピュータ１０からポインティングデバイス操作装置４０Ｄを介して、打音処理装置５０Ｄの制御回路５６０Ｄに供給することにより、容易に調整が可能である。
【００８０】本実施例のポインティングデバイス３０Ｄを用いても、説明者がスクリーンＳＣを叩いたときに発生する打音の回数に応じて、マウスにおけるスイッチボタンの機能であるクリック，ダブルクリック，エスケープ，ドラッグに対応するスイッチデータをコンピュータ１０に入力することができる。これにより、説明者は、スクリーンＳＣ上を指し示して説明しながら、コンピュータ１０を容易に操作することが可能である。また、本実施例においては、状態判定期間ｔ５内で発生する打音の回数により、対応するスイッチデータを決定して出力しているので、第１、第２実施例の場合に比べて、ユーザがスクリーンＳＣ上を叩くことによって発生する打音の間隔等のばらつきを吸収して、安定にスイッチデータを出力させることができる。
【００８１】なお、以上説明からわかるように、状態判定時間ｔ５が本発明の第３の所定の時間に相当し、禁止時間ｔ６が本発明の第４の所定の時間に相当し、状態固定時間ｔ７が本発明の第５の所定の時間に相当する。
【００８２】図１８は、マウスのスイッチボタンの各機能が実行されている場合における表示画面上のアイコンの状態の一例を示す説明図である。非選択状態のアイコンに対して、クリックが実行された場合のアイコンは、塗りつぶし状態で示される。ダブルクリックが実行された場合は、塗りつぶしで点滅表示される。エスケープが実行された場合は、プロパティ表示される。ドラッグが実行された場合には、反転表示される。
【００８３】以上の一例に示すように、実行されている機能に応じて表示されるアイコンの状態を変化させることにより、どの機能が実行されているかを明確にすることができる。
【００８４】なお、本実施例においては、ポインティングデバイス操作装置４０Ｄと打音処理装置５０Ｄとが双方向通信可能な構成の場合を例に説明しているが、第１、第２実施例においても、本実施例と同様に、双方向通信可能な構成とするも可能である。これにより、本実施例で説明したこの変更に伴う種々の効果を得ることができる。
【００８５】なお、本発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００８６】上記実施例では、プロジェクタで表示された画面を直接指示する場合を例に説明しているが、これに限定されるものではなく、種々の表示装置で表示された画面を直接指示する場合に適用可能である。
【００８７】また、本実施例では、本発明の入力装置をポインティングデバイスに適用した場合を例に説明しているが、これに限定されるものではなく、入力装置のみを、コンピュータシステム等の電子機器の入力装置として利用することも可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２３６９
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年６月２８日（２０００．６．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９６８１７
【弁理士】
【氏名又は名称】五十嵐 孝雄 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０６２５４（Ｐ２００１−３０６２５４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２日（２００１．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１９４６７４（Ｐ２０００−１９４６７４） |
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